مهندسی مکانیک مدرس

مهندسی مکانیک مدرس

بررسی اثر زاویه گام و طول وتر پره بر ضریب توان توربین انرژی جنبشی آب

نویسندگان
1 دانشجو
2 عضو هیات علمی
3 عضو هیات علمی دانشگاه شهید بهشتی
4 عضو هیات علمی دانشگاه آزاد علوم وتحقیقات
چکیده
عملکرد توربین‌های انرژی جنبشی آب بستگی به عوامل مختلفی از قبیل پارامتر‌های هندسی پره (زاویه گام، اندازه وتر، شکل هیدروفیل مورد استفاده و ...)، پارامتر‌های سینماتیکی (نظیر سرعت جریان آب، سرعت دورانی و ...) و همچنین عواملی مانند نسبت نوک سرعت، موقعیت قرارگیری توربین در کانال دارد. در این پروژه با استفاده از دینامیک سیالات محاسباتی و نرم افزار تجاری انسیس فلوئنت 16 به شبیه سازی توربین انرژی جنبشی آب پرداخته شده‌است. در حل عددی از مدل مرجع مختصات چندگانه و مدل آشفتگی تنش برشی انتقالی استفاده شده‌است. برای اطمینان از نتایج عددی استقلال از شبکه مورد بررسی قرار گرفته‌است. همچنین تحلیل عددی با نتایج تجربی اعتبارسنجی شده‌است. ابتدا برای بررسی اثر زاویه گام پره و طول وتر روی ضریب عملکرد، سه اندازه‌ی مختلف وتر در نظر گرفته شده‌است و زاویه گام‌های مختلف ( °0 تا °16) در نسبت نوک سرعت متفاوت (2.17 تا 6.22) مورد بررسی قرار گرفته و بیشترین ضریب توان به مقدار 38/0 در زاویه °10 و طول وترcm 676/1 اتفاق می‌افتد. بر اساس نتایج زاویه گام و اندازه وتر روی تعویق واماندگی موثر می باشد.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

Effects of chord length, blade pitch angle on hydro kinetic turbine’s power coefficient

نویسندگان English

Mohammad Mehdi Nikoo Hemmat 1
Iman Khazaei 2
Arman Mohseni 3
Seyed Hossein Mohajeri 4
چکیده English

Hydrokinetic turbine performance depends on different parameters such as blade geometrical parameters (i.e. chord length, blade pitch angle, hydrofoil shape, blade yaw angle and etc.) Kinematic parameters (i.e. water speed, rotational speed and etc.) and another important parameters include tip speed ratio (TSR) and The location of turbine in the Channel or river bed. In this project Computational fluid dynamics (CFD) and commercial software ANSYS Fluent 16 are used to simulate hydrokinetic turbine. In numerical simulation used multiple reference frame (MRF) model and the shear-stress transport k-ω SST turbulence model. the grid independency is studied To ensure of numerical results. Also the results are validated with experimental data. At first, for investigate the effect of blade pitch angle and chord length on power coefficient, three different chord length were considered and blade pitch angle over a range of blade pitch angles (0° to 16°) with TSR (2.17 to 6.22) are studied and The results show that maximum power coefficient was found at 10 ° blade pitch angle with 1.676 cm chord length. Based on the results, stall delay depends on blade pitch angle and chord length.

کلیدواژه‌ها English

hydro kinetic turbine
chord length
blade pitch angle
Power coefficient